化工事故防护措施

化工事故防护措施

防止化工事故的发生，必须了解它们是如何发生的，并采取相应的防护措施。使用风险评估方法可以帮助组织更好地了解与过程相关的风险，以及如何降低潜在事件的频率和重要性。之前介绍过化工事故的剖析相关内容，今天为大家介绍化工事故的防护措施。

防护措施

在风险评估程序中，任何可能中断初始事件向损失事件发展的设备，系统或行动都被成为防护措施。不同的防护措施可能具有不同的功能，取决于它所保护的事件处于事件序列的哪个位置，如图1所示。

图1 预防和缓解性防护措施在初始事件发生后发挥作用

根据位置的不同,传统防护措施通常分为3类：容纳和控制、预防性防护措施和缓解性防护措施。容纳和控制是避免或减少初始事件的发生;预防性防护措施是在初始事件发生后介入,阻止损失事件的发生;缓解性防护措施是在损失事件发生后采取行动,减少损失事件的影响。因此,容纳和控制影响初始事件发生的可能性,预防性防护措施影响损失事件发生的可能性,而缓解性防护措施则减轻损失事件后果的严重性。特别需要说明的是,在风险评估的最新策略中,已经将本质安全设计作为最内层、最源头的防护措施。

1.容纳与控制

过程危险的容纳和控制在避免或减少初始事件和随后事件场景的可能性方面起着关键作用。请注意,这里的容纳是由管道、容器和其他工艺设备组成的主要容器系统,其设计目的是将有害物质和能量保存在容纳设备中。二级防护系统,如堤防区和护堤,是缓解性防护措施。典型的容纳和控制包括:

(1)基本容纳系统的正确设计和安装,以及检查、测试和维护,以确保基本容纳系统的持续机械完整性;

(2)保护和栅栏,以减少外部力量的影响,如维修活动或车辆交通影响工艺管道或设备;

(3)基本过程控制系统的设计、安装、管理和维护,以确保控制系统能够对预期的变化和趋势做出正确的响应,如公用工程的变化,蒸汽和冷却水的温度、环境条件的变化,换热器逐渐结垢等;

(4)操作人员培训,以减少错误执行程序的可能性;

(5)隔离、专用设备和其他规定,以减少不相容材料相互接触的可能性;

(6)对材料、设备、程序、人员和技术方面的变更管理。

容纳和控制的目标是将物料限制在其基本容纳系统中,且保持过程处于安全设计和操作限制中,从而避免导致损失事件发生的异常情况。容纳和控制能够影响初始事件发生的频率。

2. 预防性防护措施

预防性防护措施在初始原因发生和工艺条件异常或失控后进行干预。当检测到异常工艺条件时,预防性防护措施采取行动重新控制或使系统进入安全状态,从而中断事件序列的传播,避免损失事件发生。预防性防护措施不影响初始事件发生的概率,但是会影响损失事件发生的概率。因此,预防性防护措施影响事故场景的频率。典型的预防性防护措施包括:

(1)操作人员应在安全操作范围内把异常状态重新调整为正常状态;

(2)操作人员对安全警报或异常情况做出响应,在可能发生损失事件之前手动停车;

(3)仪表保护系统在检测到特定的异常情况时自动使系统进入安全状态;

(4)在可燃混合气存在的情况下,为降低可燃混合气着火的可能性而实施的点火源控制,防止火灾、粉尘爆炸、受限蒸气爆炸或蒸气云爆炸等损失事件的发生;

(5)紧急泄放系统,用于缓解容器超压,防止容器爆炸造成的损失;

(6)其他最后一节预防性安全系统,如手动倾泄或骤冷系统等。

预防性防护措施的前提是发生了初始事件,目标是避免损失事件或更严重的损失事件的发生。避免更严重损失事件的一个例子是,如果管道系统密封失效,会立即导致易燃液体的泄漏 (这既是一个初始原因,也是一个损失事件, 因为没有预防性防护措施的干预),火源控制可以避免更严重的火灾或蒸气云爆炸等损失事件的发生。

预防性防护措施应被视为必须设计、维护、检查、测试和操作的系统,以确保它们在特定事件场景下有效。

3. 缓解性防护措施

缓解性防护措施旨在降低损失事件后果的严重程度,即火灾、爆炸、有毒物质泄漏或其他不可逆物理事件造成的安全、商业、社区和环境影响的总和。典型的缓解性防护措施包括:

(1)开启式紧急泄放系统,如安全阀,可减少危险物质泄漏损失事件的持续时间;

(2)二次包容 (如双壁系统,双外壳);

(3)爆炸和抛射物防护结构/围堰;

(4)火焰/泄漏探测和报警系统;

(5)自动或远程控制隔离阀;

(6)灭火器、自动喷淋系统和消防水监控器;

(7)洪水、泡沫和蒸气缓解系统;

(8)耐火支架和钢结构;

(9)储罐隔热;

(10)建筑物的防爆施工;

(11)损失事件专用个人防护设备(如防溅护目镜、阻燃服、逃生呼吸器);

(12)应急响应和应急管理计划。

缓解性防护措施的目标是发现和应对紧急情况,与没有防护措施的未缓解影响相比,减少损失事件的影响。

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